RU2127865C1 - Gear measuring linear translations ( versions ) - Google Patents

Gear measuring linear translations ( versions ) Download PDF

Info

Publication number
RU2127865C1
RU2127865C1 RU97112278/28A RU97112278A RU2127865C1 RU 2127865 C1 RU2127865 C1 RU 2127865C1 RU 97112278/28 A RU97112278/28 A RU 97112278/28A RU 97112278 A RU97112278 A RU 97112278A RU 2127865 C1 RU2127865 C1 RU 2127865C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
magnetic material
electrical conductivity
operational amplifier
additional winding
Prior art date
Application number
RU97112278/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ф.М. Медников
М.Л. Нечаевский
Original Assignee
Медников Феликс Матвеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Медников Феликс Матвеевич filed Critical Медников Феликс Матвеевич
Priority to RU97112278/28A priority Critical patent/RU2127865C1/en
Priority to DE19832854A priority patent/DE19832854C2/en
Priority to JP10209874A priority patent/JP2978157B2/en
Priority to US09/123,051 priority patent/US6191575B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2127865C1 publication Critical patent/RU2127865C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/202—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by movable a non-ferromagnetic conductive element
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure

Abstract

FIELD: measurement technology, mechanical engineering, tests of structures, control over technological processes. SUBSTANCE: gear incorporates primary converter and three operational amplifiers. Primary converter is made up of mobile elements, two coaxial cores, measurement winding put on central core and additional winding. Additional winding is uniformly distributed round periphery of one of cores so that its turns embrace it in longitudinal direction and includes two sections. Enhanced measurement precision is achieved thanks to connection of windings and operational amplifiers which is equivalent to connection of measurement winding simultaneously according to logometric circuit with first section of additional winding (compensation of multiplicative component of measurement error) and in opposition with second section of additional winding (compensation of additive component). Gear can be supplemented with fourth operational amplifier which output signal is used to compensate for temperature error. EFFECT: enhanced measurement precision. 12 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении (при испытании конструкций, управлении технологическими процессами и т.д.). The invention relates to measuring equipment and can be used in mechanical engineering (when testing structures, process control, etc.).

Известно устройство для индикации линейных перемещений по а.с. N 237643 (СССР), кл. G 08 С 9/04, содержащее индикаторную и две дополнительные (бифилярные) обмотки, равномерно распределенные на одном каркасе, включенные в плечи измерительного и компенсирующего мостов, выходные напряжения которых суммируются, а также ферромагнитный сердечник, перемещающийся внутри обмоток. A device for indicating linear displacements along as N 237643 (USSR), cl. G 08 C 9/04, containing indicator and two additional (bifilar) windings uniformly distributed on one frame, included in the arms of the measuring and compensating bridges, the output voltages of which are summed, as well as a ferromagnetic core moving inside the windings.

Недостатками этого устройства являются малый рабочий диапазон перемещений, обусловленный нелинейностью статической характеристики при сравнительно сложной конструкции. The disadvantages of this device are the small working range of movements due to the non-linearity of the static characteristic with a relatively complex design.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения линейных перемещений, описанное в книге Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. -М. : Машиностроение, 1965, с. 126, 67 - 73, содержащее магнитопровод из двух коаксиальных цилиндрических сердечников, измерительную обмотку, равномерно распределенную вдоль центрального сердечника, и подвижный элемент в виде металлической немагнитной трубки, охватывающей центральный сердечник магнитопровода и размещенной внутри измерительной обмотки, включенной совместно с дополнительной обмоткой (дросселем) в мостовую схему, питаемую переменным напряжением звуковой частоты, выходы которой соединены с входами тензометрического усилителя. Closest to the proposed is a device for measuring linear displacements, described in the book Ageikin D.I. et al. Sensors of control and regulation. -M. : Engineering, 1965, p. 126, 67 - 73, comprising a magnetic core of two coaxial cylindrical cores, a measuring winding evenly distributed along the central core, and a movable element in the form of a metal non-magnetic tube enclosing the central core of the magnetic core and placed inside the measuring winding, included together with an additional winding (inductor) into a bridge circuit powered by an alternating voltage of sound frequency, the outputs of which are connected to the inputs of the strain gauge amplifier.

Недостатком данного устройства являются погрешности от влияния внешних факторов (температуры и др.), обусловленные тем, что измерительная обмотка и остальная часть схемы находятся в разных физических условиях, в результате чего не происходит компенсация дополнительных погрешностей. Кроме того, описанная конструкция первичного преобразователя перемещений ограничивает его функциональные возможности, адаптацию к условиям эксплуатации (например, стыковки с объектом), препятствует уменьшению поперечных размеров преобразователя. The disadvantage of this device is the error from the influence of external factors (temperature, etc.), due to the fact that the measuring winding and the rest of the circuit are in different physical conditions, as a result of which additional errors are not compensated. In addition, the described design of the primary displacement transducer limits its functionality, adaptation to operating conditions (for example, docking with an object), prevents the transverse dimensions of the transducer from being reduced.

Предлагаемое изобретение позволяет в значительной степени устранить указанные недостатки. С этой целью устройство содержит четыре операционных усилителя и первичный преобразователь перемещений, состоящий из подвижного элемента, двух коаксиальных цилиндрических сердечников, измерительной обмотки и дополнительной обмотки с двумя секциями. На фиг.1 показана блок-схема устройства, на фиг.2 - 5- варианты конструкции первичного преобразователя. The present invention allows to significantly eliminate these disadvantages. To this end, the device contains four operational amplifiers and a primary displacement transducer, consisting of a movable element, two coaxial cylindrical cores, a measuring winding and an additional winding with two sections. Figure 1 shows a block diagram of the device, figure 2 - 5 - design options of the primary Converter.

Выход операционного усилителя 1 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 4, работающим в режиме интегратора, и с суммирующей точкой операционного усилителя 3, к которой подключен также выход операционного усилителя 2 и второй вывод секции 5 дополнительной обмотки. Первый вывод секции 5 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 2 и вторым выводом первой секции 6 дополнительной обмотки, первый вывод которой подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 4 и одному из выводов измерительной обмотки 7, другой вывод которой соединен с выходом операционного усилителя 4. Переменное напряжение подается с противоположными знаками (в противофазе) на неинвертирующие входы операционных усилителей 1 и 2, выходом устройства является выход операционного усилителя 3, а выход операционного усилителя 4 используется для коррекции результатов измерения с учетом изменения температурных условий первичного преобразователя. The output of the operational amplifier 1 is connected to the inverting input of the operational amplifier 4 operating in the integrator mode and to the summing point of the operational amplifier 3, to which the output of the operational amplifier 2 and the second output of the additional winding section 5 are also connected. The first output of section 5 is connected to the inverting input of the operational amplifier 2 and the second output of the first section 6 of the additional winding, the first output of which is connected to the inverting input of the operational amplifier 4 and one of the terminals of the measuring winding 7, the other output of which is connected to the output of the operational amplifier 4. Alternating voltage served with opposite signs (in antiphase) to the non-inverting inputs of the operational amplifiers 1 and 2, the output of the device is the output of the operational amplifier 3, and the output of the operational ilitelya 4 is used for correcting measuring results for the changes in the temperature conditions of the primary device.

Первичный преобразователь линейных перемещений состоит из подвижного элемента 8, двух коаксиальных цилиндрических сердечников - центрального 9 и внешнего 10 -, измерительной обмотки 7, равномерно распределенной вдоль центрального сердечника 9, и дополнительной обмотки из двух секций 5 и 6, равномерно распределенных по периметру одного из сердечников так, что их витки пронизывают его вдоль оси и охватывают в продольном направлении. The primary linear displacement transducer consists of a movable element 8, two coaxial cylindrical cores - a central 9 and an external 10 -, a measuring winding 7 uniformly distributed along the central core 9, and an additional winding of two sections 5 and 6, evenly distributed around the perimeter of one of the cores so that their turns penetrate it along the axis and cover it in the longitudinal direction.

Первичный преобразователь может иметь следующие конструктивные варианты:
1) фиг.2 подвижный элемент выполнен в виде проводящей трубки, охватывающей внешний цилиндрический сердечник, изготовленный из немагнитного материала с электропроводностью, значительно меньшей электропроводности подвижного элемента, а дополнительная обмотка бескаркасно расположена на центральном сердечнике из магнитного материала с малой электропроводностью:
2) фиг. 3; подвижный элемент выполнен в виде проводящей трубки, размещенной между центральным и внешним сердечником; в остальном конструкция соответствует варианту 1);
3) фиг. 4; оба сердечника изготовлены из магнитного материала с малой электропроводностью, дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике, а центральный сердечник охватывает подвижный элемент в виде проводящей трубки или прутка;
4) фиг. 5; дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике из магнитного материала с малой электропроводностью, а подвижный элемент в виде магнитной трубки помещен между внешним и центральным сердечниками, последний из которых изготовлен из немагнитного материала с малой электропроводностью.The primary converter may have the following design options:
1) figure 2, the movable element is made in the form of a conductive tube, covering an external cylindrical core made of a non-magnetic material with an electrical conductivity much lower than the conductivity of the moving element, and the additional winding is frameless located on the central core of a magnetic material with low electrical conductivity:
2) FIG. 3; the movable element is made in the form of a conductive tube located between the central and external core; otherwise, the design corresponds to option 1);
3) FIG. 4; both cores are made of magnetic material with low electrical conductivity, an additional winding is located on the outer core, and the central core covers a movable element in the form of a conductive tube or rod;
4) FIG. 5; an additional winding is located on an external core of magnetic material with low electrical conductivity, and a movable element in the form of a magnetic tube is placed between the external and central cores, the last of which is made of non-magnetic material with low electrical conductivity.

5) фиг. 4; дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике из магнитного материала с малой электропроводностью, а центральный сердечник из немагнитного материала с малой электропроводностью охватывает подвижный элемент в виде магнитной трубки или прутка. 5) FIG. 4; an additional winding is located on an external core of magnetic material with low electrical conductivity, and the central core of non-magnetic material with low electrical conductivity covers a movable element in the form of a magnetic tube or rod.

В конструкциях вариантов 2) - 4) внешний сердечник выполняет роль первичного преобразователя, а в варианте 1) он может служить направляющей для подвижного элемента. In the designs of options 2) - 4) the outer core acts as the primary transducer, and in option 1) it can serve as a guide for the movable element.

Описанные варианты конструктивного выполнения первичного преобразователя значительно расширяют функциональные возможности устройства, позволяя выбирать подвижный элемент в соответствии с условиями эксплуатации и характером объекта измерения, а также при необходимости сократить до минимума поперечные размеры преобразователя перемещений. The described options for the structural design of the primary transducer significantly expand the functionality of the device, allowing you to choose a movable element in accordance with the operating conditions and the nature of the measurement object, and also, if necessary, minimize the transverse dimensions of the displacement transducer.

Устройство работает следующим образом. При подаче на неинвертирующие входы операционных усилителей 1 и 2 переменного напряжения со стабилизированной амплитудой U на выходах операционных усилителей 1 и 2 возникают напряжения соответственно

Figure 00000002

Figure 00000003

где Zu - комплексное сопротивление измерительной обмотки, Z1 и Z2 - сопротивления секций дополнительной обмотки.The device operates as follows. When applying to non-inverting inputs of operational amplifiers 1 and 2 an alternating voltage with a stabilized amplitude U, the outputs of operational amplifiers 1 and 2 generate voltages, respectively
Figure 00000002

Figure 00000003

where Z u is the complex resistance of the measuring winding, Z 1 and Z 2 are the resistances of the sections of the additional winding.

Поскольку сигналы на входах операционных усилителей 1 и 2 находятся в противофазе, то напряжение Uвых на выходе операционного усилителя 3 - выходе устройства
Uвых = k1U1 - k2U2, (3)
где k1 и k2 - коэффициенты усиления по входу операционного усилителя 3, соединенному с операционными усилителями 1 и 2 соответственно. Полагая k1 = 1, получаем с учетом (1) и (2)

Figure 00000004

Комплексное сопротивление Zu измерительной обмотки можно представить как Zu = Z0 + ΔZ, где Z0 - начальное сопротивление обмотки в одном из крайних положений подвижного элемента (например, когда он полностью выведен из первичного преобразователя), ΔZ - сопротивление измерительной обмотки, обусловленное изменением положения подвижного элемента. Число витков и сечение провода дополнительной обмотки подбирается так, чтобы ее секции обладали той же добротностью, что и измерительная обмотка в начальном состоянии, т.е.Since the signals at the inputs of operational amplifiers 1 and 2 are in antiphase, the voltage U o at the output of operational amplifier 3 is the output of the device
U o = k 1 U 1 - k 2 U 2 , (3)
where k 1 and k 2 are the gain at the input of the operational amplifier 3, connected to the operational amplifiers 1 and 2, respectively. Setting k 1 = 1, we obtain, taking into account (1) and (2)
Figure 00000004

The complex resistance Z u of the measuring winding can be represented as Z u = Z 0 + ΔZ, where Z 0 is the initial resistance of the winding in one of the extreme positions of the movable element (for example, when it is completely removed from the primary transducer), ΔZ is the resistance of the measuring winding, due to changing the position of the movable element. The number of turns and the cross-section of the wire of the additional winding is selected so that its sections have the same quality factor as the measuring winding in the initial state, i.e.

Figure 00000005

где R0, X0 и R2, X2 - активное и реактивное сопротивления соответственно измерительной обмотки и второй секции дополнительной обмотки.
Figure 00000005

where R 0 , X 0 and R 2 , X 2 - active and reactive resistances respectively of the measuring winding and the second section of the additional winding.

Выбрав k2 = q, имеем из (5):
R0 = k2R2, X0 = k2X2, Z0 = k2Z2. (6)
В силу (6) выходные напряжение

Figure 00000006

т. е. не зависит от начального сопротивления измерительной обмотки, что равносильно компенсации аддитивной составляющей погрешности измерения. Измерительная и дополнительная обмотки находятся в одинаковых физических условиях, изменение которых в равной степени сказывается на их сопротивлениях, поэтому соотношения (6) и (7) будут оставаться в силе и при изменении внешних условий (например, температуры).Choosing k 2 = q, we have from (5):
R 0 = k 2 R 2 , X 0 = k 2 X 2 , Z 0 = k 2 Z 2 . (6)
By (6) output voltage
Figure 00000006

i.e., it does not depend on the initial resistance of the measuring winding, which is equivalent to compensating for the additive component of the measurement error. The measuring and additional windings are in the same physical conditions, a change in which equally affects their resistances, so relations (6) and (7) will remain valid even when changing external conditions (for example, temperature).

Отношение

Figure 00000007
в (7), обусловленное логометрической схемой включения измерительной обмотки и первой секции дополнительной обмотки, позволяет в значительной степени компенсировать также мультипликативную составляющую погрешности измерения.Attitude
Figure 00000007
in (7), due to the ratiometric inclusion circuit of the measuring winding and the first section of the additional winding, it also makes it possible to substantially compensate for the multiplicative component of the measurement error.

Температурную погрешность можно практически полностью скомпенсировать, зная температуру измерительной обмотки, информацию о которой несет ее собственное активное сопротивление (сопротивление провода) в силу известного соотношения
R = R0(1 + αt), (8)
где α - температурный коэффициент сопротивления материала провода и R0 - его начальное активное сопротивление, определенное при одной и той же температуре (например, при 20oC).The temperature error can be almost completely compensated by knowing the temperature of the measuring winding, information about which is provided by its own active resistance (wire resistance) due to the known relation
R = R 0 (1 + αt), (8)
where α is the temperature coefficient of resistance of the material of the wire and R 0 is its initial active resistance, determined at the same temperature (for example, at 20 o C).

Для того, чтобы одновременно с измерением перемещений определять сопротивление измерительной обмотки R, питание устройства осуществляется однополярными импульсами. Постоянная составляющая U0 напряжения на измерительной обмотке, пропорциональная значению R в данный момент, выделяется с помощью операционного усилителя-интегратора 4. Так как величины R0 и α заранее известны, то по выходному сигналу операционного усилителя 2 легко определить температуру из (8). Эта информация используется затем для коррекции результатов измерения перемещений. Данную операцию можно автоматизировать, например, с помощью программируемого микропроцессора, в память которого заносится температурная характеристика первичного преобразователя.In order to simultaneously determine the resistance of the measuring winding R simultaneously with the measurement of displacements, the device is powered by unipolar pulses. The constant component U 0 of the voltage on the measuring winding, proportional to the value of R at the moment, is extracted using the operational amplifier-integrator 4. Since the values of R 0 and α are known in advance, it is easy to determine the temperature from (8) using the output signal of the operational amplifier 2. This information is then used to correct displacement measurement results. This operation can be automated, for example, using a programmable microprocessor, in the memory of which the temperature characteristic of the primary converter is entered.

Claims (12)

1. Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее первичный преобразователь, состоящий из подвижного элемента, двух коаксиальных цилиндрических сердечников, измерительной обмотки, равномерно распределенной вдоль центрального сердечника, и дополнительной обмотки, отличающееся тем, что содержит три операционных усилителя, дополнительная обмотка равномерно распределена по периметру одного из сердечников так, что ее витки охватывают его в продольном направлении, и выполнена в виде двух секций, причем один вывод первой секции соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и выводом измерительной обмотки, второй вывод которой соединен с выходом первого операционного усилителя, а другой вывод первой секции соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и выводом второй секции, другой вывод которой соединен с выходом второго операционного усилителя, подключенным к суммирующей точке третьего операционного усилителя, соединенной также с выходом первого операционного усилителя; на неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей в противофазе переменное напряжение, а выходом устройства является выход третьего операционного усилителя. 1. A device for measuring linear displacements, comprising a primary transducer consisting of a movable element, two coaxial cylindrical cores, a measuring winding evenly distributed along the central core, and an additional winding, characterized in that it contains three operational amplifiers, the additional winding is uniformly distributed around the perimeter one of the cores so that its turns cover it in the longitudinal direction, and is made in the form of two sections, with one conclusion of the first section connected to the inverting input of the first operational amplifier and the output of the measuring winding, the second output of which is connected to the output of the first operational amplifier, and the other output of the first section is connected to the inverting input of the second operational amplifier and the output of the second section, the other output of which is connected to the output of the second operational amplifier, connected to the summing point of the third operational amplifier, also connected to the output of the first operational amplifier; the non-inverting inputs of the first and second operational amplifiers are out of phase alternating voltage, and the output of the device is the output of the third operational amplifier. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный элемент выполнен в виде проводящей трубки, охватывающей внешний сердечник из немагнитного материала с электропроводностью, значительно меньшей электропроводности подвижного элемента, а дополнительная обмотка расположена на центральном сердечнике из магнитного материала с малой электропроводностью. 2. The device according to claim 1, characterized in that the movable element is made in the form of a conductive tube covering the outer core of a non-magnetic material with an electrical conductivity much lower than the conductivity of the moving element, and an additional winding is located on the central core of a magnetic material with low electrical conductivity. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный элемент выполнен в виде проводящей трубки, размещенной между внешним сердечником из немагнитного материала с электропроводностью, значительно меньше электропроводности подвижного элемента, и центральным сердечником, охватывая последний, а дополнительная обмотка расположена на центральном сердечнике из магнитного материала с малой электропроводностью. 3. The device according to claim 1, characterized in that the movable element is made in the form of a conductive tube located between the outer core of a non-magnetic material with electrical conductivity, much less than the conductivity of the movable element, and the central core, covering the latter, and an additional winding is located on the central core from magnetic material with low electrical conductivity. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба сердечника изготовлены из магнитного материала с малой электропроводностью, дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике, а центральный сердечник охватывает подвижный элемент в виде проводящей трубки или прутка. 4. The device according to claim 1, characterized in that both cores are made of magnetic material with low electrical conductivity, an additional winding is located on the outer core, and the central core covers a movable element in the form of a conductive tube or rod. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике, изготовленном из магнитного материала с малой электропроводностью, а подвижный элемент в виде магнитной трубки помещен между внешним и центральным сердечниками, последний из которых изготовлен из немагнитного материала с малой электропроводностью. 5. The device according to claim 1, characterized in that the additional winding is located on an external core made of magnetic material with low electrical conductivity, and a movable element in the form of a magnetic tube is placed between the outer and central cores, the last of which is made of non-magnetic material with a small electrical conductivity. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике из немагнитного материала с малой электропроводностью, а центральный сердечник из немагнитного материала с малой электропроводностью охватывает подвижный элемент в виде магнитной трубки или прутка. 6. The device according to claim 1, characterized in that the additional winding is located on an external core of non-magnetic material with low electrical conductivity, and the central core of non-magnetic material with low electrical conductivity covers a movable element in the form of a magnetic tube or rod. 7. Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее первичный преобразователь, состоящий из подвижного элемента, двух коаксиальных цилиндрических сердечников, измерительной обмотки, равномерно распределенной вдоль центрального сердечника, и дополнительной обмотки, отличающееся тем, что содержит четыре операционных усилителя, дополнительная обмотка равномерно распределена по периметру одного из сердечников так, что ее витки охватывают его в продольном направлении, и выполнена в виде двух секций, причем один вывод первой секции соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и выводом измерительной обмотки, второй вывод которой соединен с выходом первого операционного усилителя, а другой вывод первой секции соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и выводом второй секции, другой вывод которой соединен с выходом второго операционного усилителя, подключенным к суммирующей точке третьего операционного усилителя, соединенной также с выходом первого операционного усилителя и инвертирующим входом четвертого усилителя-интегратора; на неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей подаются в противофазе однополярные импульсы напряжений, выходом устройства является выход третьего операционного усилителя, а выходной сигнал четвертого операционного усилителя служит для компенсации температурной погрешности. 7. A device for measuring linear displacements, comprising a primary transducer consisting of a movable element, two coaxial cylindrical cores, a measuring winding evenly distributed along the central core, and an additional winding, characterized in that it contains four operational amplifiers, the additional winding is uniformly distributed around the perimeter one of the cores so that its turns cover it in the longitudinal direction, and is made in the form of two sections, with one output of the first section and connected to the inverting input of the operational amplifier and the output of the measuring winding, the second output of which is connected to the output of the first operational amplifier, and the other output of the first section is connected to the inverting input of the second operational amplifier and the output of the second section, the other output of which is connected to the output of the second operational amplifier, connected to the summing point of the third operational amplifier, also connected to the output of the first operational amplifier and the inverting input of the fourth integration amplifier ora; unipolar voltage pulses are supplied to the non-inverting inputs of the first and second operational amplifiers in antiphase, the output of the device is the output of the third operational amplifier, and the output signal of the fourth operational amplifier serves to compensate for the temperature error. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что подвижный элемент выполнен в виде проводящей трубки, охватывающей внешний сердечник из немагнитного материала с электропроводностью, значительно меньшей электропроводности подвижного элемента, а дополнительная обмотка расположена на центральном сердечнике из магнитного материала с малой электропроводностью. 8. The device according to claim 7, characterized in that the movable element is made in the form of a conductive tube covering the outer core of a non-magnetic material with an electrical conductivity much lower than the conductivity of the moving element, and an additional winding is located on the central core of a magnetic material with low electrical conductivity. 9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что подвижный элемент выполнен в виде проводящей трубки, размещенной между внешним сердечником из немагнитного материала с электропроводностью, значительно меньшей электропроводности подвижного элемента, и центральным сердечником, охватывая последний, а дополнительная обмотка расположена на центральном сердечнике из магнитного материала с малой электропроводностью. 9. The device according to claim 7, characterized in that the movable element is made in the form of a conductive tube located between the outer core of a non-magnetic material with an electrical conductivity significantly lower than the conductivity of the movable element, and a central core, covering the latter, and an additional winding is located on the central core from magnetic material with low electrical conductivity. 10. Устройство по п.17, отличающееся тем, что оба сердечника изготовлены из магнитного материала с малой электропроводностью, дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике, а центральный сердечник охватывает подвижный элемент в виде проводящей трубки или прутка. 10. The device according to 17, characterized in that both cores are made of magnetic material with low electrical conductivity, an additional winding is located on the outer core, and the central core covers a movable element in the form of a conductive tube or rod. 11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике, изготовленном из магнитного материала с малой электропроводностью, а подвижный элемент в виде магнитной трубки помещен между внешним и центральным сердечниками, последний из которых изготовлен из немагнитного материала с малой электропроводностью. 11. The device according to claim 7, characterized in that the additional winding is located on an external core made of magnetic material with low electrical conductivity, and a movable element in the form of a magnetic tube is placed between the outer and central cores, the last of which is made of non-magnetic material with a small electrical conductivity. 12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительная обмотка расположена на внешнем сердечнике из немагнитного материала с малой электропроводностью, а центральный сердечник из немагнитного материала с малой электропроводностью охватывает подвижный элемент в виде магнитной трубки или прутка. 12. The device according to claim 7, characterized in that the additional winding is located on an external core of non-magnetic material with low electrical conductivity, and the central core of non-magnetic material with low electrical conductivity covers a movable element in the form of a magnetic tube or rod.
RU97112278/28A 1997-07-24 1997-07-24 Gear measuring linear translations ( versions ) RU2127865C1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97112278/28A RU2127865C1 (en) 1997-07-24 1997-07-24 Gear measuring linear translations ( versions )
DE19832854A DE19832854C2 (en) 1997-07-24 1998-07-21 Device for measuring linear displacements
JP10209874A JP2978157B2 (en) 1997-07-24 1998-07-24 Linear displacement measuring device
US09/123,051 US6191575B1 (en) 1997-07-24 1998-07-27 Device for measuring linear displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97112278/28A RU2127865C1 (en) 1997-07-24 1997-07-24 Gear measuring linear translations ( versions )

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2127865C1 true RU2127865C1 (en) 1999-03-20

Family

ID=20195419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97112278/28A RU2127865C1 (en) 1997-07-24 1997-07-24 Gear measuring linear translations ( versions )

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6191575B1 (en)
JP (1) JP2978157B2 (en)
DE (1) DE19832854C2 (en)
RU (1) RU2127865C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555200C2 (en) * 2013-08-06 2015-07-10 Феликс Матвеевич Медников Method of temperature compensation of inductive position sensor and device for its implementation

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1173721A1 (en) * 1999-04-23 2002-01-23 Scientific Generics Limited Position sensor
DE20011223U1 (en) 2000-06-26 2000-10-05 Kindler Ulrich Device for non-contact displacement measurement, in particular for position and movement detection
DE10354375A1 (en) * 2003-11-20 2005-06-30 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co Kg Non-contact position measuring system
GB2435518B (en) * 2006-02-28 2009-11-18 Alexy Davison Karenowska Position sensor
JP4960767B2 (en) * 2007-05-25 2012-06-27 パナソニック株式会社 Displacement sensor
JP5587304B2 (en) * 2008-06-05 2014-09-10 クゥアルコム・インコーポレイテッド Ferrite antenna for wireless power transmission
DE202011000405U1 (en) * 2011-02-22 2012-05-23 Rollax Gmbh & Co. Kg Inductive displacement measuring device
DE202011000401U1 (en) * 2011-02-22 2012-05-23 Rollax Gmbh & Co. Kg Inductive displacement measuring device
US8692541B2 (en) * 2011-10-05 2014-04-08 David Scott Nyce Position sensing head with redundancy
US9274176B2 (en) 2012-07-20 2016-03-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Solenoid transient variable resistance feedback for effecter position detection
RU2618625C1 (en) * 2016-04-18 2017-05-10 Александр Николаевич Фадеев Sensor of linear displacements and vibrations
US11828628B2 (en) 2019-06-04 2023-11-28 Lrt Sensors Llc Position sensing apparatus with remote electronics for harsh environments

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4723446A (en) * 1985-04-04 1988-02-09 Kanto Seiki Co., Ltd. Device for measuring displacement
GB8809575D0 (en) * 1988-04-22 1988-05-25 Penny & Giles Potentiometers L Linear displacement transducers
JPH02116712A (en) 1988-10-27 1990-05-01 Makome Kenkyusho:Kk Measuring apparatus of displacement
US5216364A (en) 1989-01-11 1993-06-01 Nartron Corporation Variable transformer position sensor
US5210490A (en) 1989-01-11 1993-05-11 Nartron Corporation Linear position sensor having coaxial or parallel primary and secondary windings
DE3929681A1 (en) * 1989-09-07 1991-03-14 Bosch Gmbh Robert MEASURING DEVICE FOR DETECTING A PATH OR A TURNING ANGLE
US5331277A (en) * 1992-08-07 1994-07-19 Eldec Corporation Inductive divider position sensor with fixed and variable impedance inductors
EP0674153B1 (en) * 1994-03-21 1998-05-06 Tesa Brown & Sharpe S.A. Tubular coil unit for a displacement measuring transducer
US5854553A (en) * 1996-06-19 1998-12-29 Skf Condition Monitoring Digitally linearizing eddy current probe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. Справочные материалы. 2-е перераб. и доп. Изд. - М.: Машиностроение, 1965, с.126. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555200C2 (en) * 2013-08-06 2015-07-10 Феликс Матвеевич Медников Method of temperature compensation of inductive position sensor and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
US6191575B1 (en) 2001-02-20
JPH1194508A (en) 1999-04-09
DE19832854C2 (en) 2001-01-25
JP2978157B2 (en) 1999-11-15
DE19832854A1 (en) 1999-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2127865C1 (en) Gear measuring linear translations ( versions )
US4206401A (en) Length measuring system
US5170566A (en) Means for reducing interference among magnetometer array elements
US3491289A (en) Non-contact eddy current instrument
US4169243A (en) Remote sensing apparatus
KR20010050315A (en) Stroke sensor
US3896671A (en) Temperature compensated inductive liquid metal level indicator
ITBO980606A1 (en) LINEAR INDUCTIVE TRANSDUCERS.
JP3081751B2 (en) Electric quantity measuring device
WO1985004005A1 (en) Measurement using electrical transducers
US3229524A (en) Pressure measuring transducer
KR200447498Y1 (en) Linear variable diffrential transformer in feedback coil
RU220169U1 (en) Inductive sensor with temperature compensation
DE3329515A1 (en) Electric switching arrangement for a magnetic-inductive measured-value transmitter
US3122688A (en) Temperature insensitive servo system
SU894771A1 (en) Transformer-type linear displacement transducer
SU834542A1 (en) Multiturn contactless potentiometer
SU1337821A1 (en) Conductivity apparatus
US2955461A (en) Electromagnetic torsional feeler
SU1553932A1 (en) Apparatus for checking ferromagnetic rings
Hunter Precision temperature measuring equipment
SU1029000A1 (en) Differential-transformer transducer of linear displacements
RU1768931C (en) Method of adjustment of differential linear-displacement transducer
SU580469A2 (en) Transformer-type pressure sensor
RU1791766C (en) Primary measurement converter of eddy-current gear of nondestructive control

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050725